DE3104984C2

DE3104984C2 -

Info

Publication number: DE3104984C2
Application number: DE19813104984
Authority: DE
Inventors: Hermann Uwe Dr.Rer.Nat. 3000 Hannover De Voigt; Hans-Martin Dipl.-Ing. 4500 Osnabrueck De Schmidtchen
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Europa Metal AG
Priority date: 1981-02-12
Filing date: 1981-02-12
Publication date: 1993-04-15
Also published as: DE3104984A1

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer flammwidrigen ha logenfreien Polymermischung für eine extrudierte nach innen ragende Rippen aufweisende Hülle zur Wärmeisolierung von Kup ferrohren, wobei die Rippen einen sich von der Hülle zum Kup ferrohr hin verjüngenden Querschnitt haben und so dicht ne beneinander liegen, daß sie mit der Hülle gewölbeartige Hohl räume bilden.The invention relates to the use of a flame retardant ha logen-free polymer blend for an extruded interior protruding ribbed casing for heat insulation of copper ferro tubes, the ribs extending from the shell to the cup have a tapering cross-section and so tight ne next to each other that they are vaulted with the envelope create spaces.

Flammwidrige halogenfreie Polymermischungen auf der Basis von Copolymeren von Olefinen, denen Aluminiumoxidhydrat sowie weitere Zusätze und Füllstoffe zugesetzt werden können, sind grundsätzlich aus der DE-OS 28 49 940 bekannt. Diese bekann ten Polymermischungen werden für die Isolierung von elektri schen Kabeln und elektrischen Leitungen verwendet.Flame retardant halogen free polymer blends based on Copolymers of olefins, the alumina hydrate and further additives and fillers can be added basically known from DE-OS 28 49 940. This got Polymer mixtures are used for the isolation of electri cables and electrical lines.

Aus der DE-OS 23 10 898 ist ferner eine wärmeisolierende Hül le für Leitungsrohre bekannt, die im wesentlichen aus Polyvi nylchlorid, Kreide als Füllstoff, Phthalsäureester als Weich macher sowie bleihaltigen Stabilisatoren besteht. Diese Mi schung hat einen Sauerstoffindex von ca. 25 bis 26 und ist daher nicht leicht entflammbar. Im Brandfall kann sich Chlor wasserstoff abspalten und einen Schleier um die Hülle bilden und so den direkten Zutritt von Sauerstoff verhindern.From DE-OS 23 10 898 is also a heat insulating sleeve le known for conduits, mainly from Polyvi nyl chloride, chalk as filler, phthalic acid ester as soft Makers as well as lead-containing stabilizers. This Wed schung has an oxygen index of approx. 25 to 26 and is therefore not easily flammable. In the event of fire, chlorine can split off hydrogen and form a veil around the shell and thus prevent the direct entry of oxygen.

Nachteilig bei dieser Mischung ist, daß das im Brandfall ab gespaltete aggressive Chlorwasserstoffgas sowohl Sekundär schäden durch Korrosion an Metallteilen verursachen kann als auch eine toxische Wirkung auf Menschen ausübt. Hinzu kommt, daß im Brandfall eine sehr hohe Rauchdichte vorliegt, die eventuell Fluchtmöglichkeiten einschränken und Rettungsar beiten behindern kann. The disadvantage of this mixture is that in the event of fire split aggressive hydrogen chloride gas both secondary can cause damage from corrosion to metal parts as also has a toxic effect on humans. Come in addition, that there is a very high smoke density in the event of a fire possibly restrict escape options and rescue team can hinder.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine schwer ent flammbare hologenfreie Polymermischung für die wärmeisolie rende Hülle von Kupferrohren zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile bisher verwendeter Mischungen nicht aufweist.The object of the present invention is a difficult ent Flammable, holographic polymer blend for thermal insulation to provide a covering of copper pipes that does not have the disadvantages of previously used mixtures.

Als besonders geeignet für diesen Anwendungsfall hat sich ei ne flammwidrige halogenfreie Polymermischung erwiesen, die aus 100 Teilen eines Copolymers des Ethylens, welches als Co monomer Vinylacetat, Ethylacrylat oder Butylacrylat enthält, wobei der Comonomergehalt im Bereich von 25 bis 30 Mol-% liegt, 100 bis 120 Teilen eines bei erhöhten Temperaturen Hydrat- und/oder Kristallwasser abspaltenden Aluminiumoxid hydrats, 0,2 bis 1 Teil eines Antioxidants sowie 0,5 bis 1,5 Teilen eines Verarbeitungshilfsmittels, wie beispielsweise Gleitwachs, besteht. Eine aus dieser Polymermischung beste hende extrudierte Hülle zur Wärmeisolierung von Kupferrohren ist durch den Anteil des Aluminiumoxidhydrats schwerer ent flammbar als die bekannte Mischung und weist darüber hinaus den Vorteil auf, daß keine schädlichen Gase im Brandfall ab gespalten werden. Diese Vorteile sind besonders wichtig, wenn man wärmeisolierte Kupferrohre, die eine extrudierte Hülle aus der erfindungsgemäß zu verwendenden Polymermischung auf weisen, sowohl in Bauten mit hoher Personenkonzentration (Kaufhäuser, Krankenhäuser, Bürohochhäuser, Hotels) als auch in Anlagen mit hoher Sachwertkonzentration (Industrieanlagen, Schaltanlagen, Gebäuden mit Datenverarbeitungsanlagen etc.) einsetzt.Ei has proven to be particularly suitable for this application ne flame-retardant halogen-free polymer mixture proved that from 100 parts of a copolymer of ethylene, which as Co contains monomeric vinyl acetate, ethyl acrylate or butyl acrylate, the comonomer content being in the range from 25 to 30 mol% is 100 to 120 parts of one at elevated temperatures Aluminum oxide which releases hydrate and / or crystal water hydrate, 0.2 to 1 part of an antioxidant and 0.5 to 1.5 Share a processing aid such as Glide wax, exists. One of the best from this polymer blend extruded sleeve for heat insulation of copper pipes is more difficult due to the proportion of hydrate of aluminum oxide flammable than the well-known mixture and also points the advantage that no harmful gases in the event of fire be split. These benefits are particularly important when one insulates copper pipes that are an extruded shell from the polymer mixture to be used according to the invention show, both in buildings with high concentration of people (Department stores, hospitals, high-rise office buildings, hotels) as well in plants with a high concentration of real assets (industrial plants, Switchgear, buildings with data processing systems etc.) starts.

Das in der Polymermischung enthaltende Aluminiumoxidhydrat ist ein preiswert auf dem Markt erhältlicher Rohstoff, der bei der Extrusionstemperatur kein, bei den Temperaturen im Brandfall jedoch sein gesamtes Hydratwasser abspaltet. The alumina hydrate contained in the polymer mixture is an inexpensive raw material that is available on the market none at the extrusion temperature, at temperatures in In the event of fire, however, all of its hydrated water is split off.

Mit besonderem Vorteil kann die flammwidrige halogenfreie Po lymermischung durch geeignete Peroxide, durch aufgepfropfte Organosilane oder durch energiereiche Strahlung vernetzt werden. Hierdurch wird die Wärmestandfestigkeit wesentlich heraufgesetzt. Das Herabtropfen im Brandfall wird ebenfalls erheblich vermindert.The flame-retardant halogen-free bottom can be particularly advantageous polymer mixture by suitable peroxides, by grafted on Organosilanes or cross-linked by high-energy radiation will. This makes heat resistance essential raised. Dripping down in the event of a fire will also significantly reduced.

Anhand von zwei Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im folgenden noch näher erläutert.Using two exemplary embodiments, the invention is in following explained in more detail.

Eine Mischung aus 100 Teilen Ethylenvinylacetat-Copolymer, 100 Teilen Aluminiumoxidhydrat, 0,5 Teilen eines Antioxidants und 0,5 Teilen Gleitwachs wurden in einem Extruder homogeni siert und auf ein Kupferrohr der Abmessung 15×1 mm mit ei ner Geschwindigkeit von 50 m/min extrudiert. Die extrudierte Hülle war außen glatt und hatte nach innen weisende Rippen, die sich auf dem Kupferrohr abstützten. Für diese Mischung ergab sich ein Sauerstoffindex von 32, eine Zugfestigkeit von 12 N/mm² und eine Dehnung von über 200%. Als K-Wert, der ein Maß für die Wärmedämmwirkung der extrudierten Hülle ist, wur de 0,8 W/mK ermittelt.A mixture of 100 parts of ethylene-vinyl acetate copolymer, 100 parts of aluminum oxide hydrate, 0.5 part of an antioxidant and 0.5 part of sliding wax were homogenized in an extruder and placed on a copper tube measuring 15 × 1 mm at a speed of 50 m / min extruded. The extruded shell was smooth on the outside and had ribs pointing inwards that supported on the copper pipe. This mixture had an oxygen index of 32, a tensile strength of 12 N / mm ² and an elongation of over 200%. 0.8 W / mK was determined as the K value, which is a measure of the thermal insulation effect of the extruded casing.

In gleicher Weise wurde eine Mischung aus 100 Teilen Ethylen butylacrylat-Copolymer, 100 Teilen Aluminiumoxidhydrat, 0,4 Teilen eines Antioxidants und 1 Teil Gleitmittel verarbeitet und auf ein Kupferrohr der Abmessung 15×1 mm extrudiert. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wurde ein Sauerstoff index von 32, eine Zugfestigkeit von 13 N/mm² und eine Deh nung von über 200% erreicht. Als K-Wert wurde 0,8 W/mK er mittelt.In the same way, a mixture of 100 parts of ethylene butyl acrylate copolymer, 100 parts of hydrated aluminum oxide, 0.4 part of an antioxidant and 1 part of lubricant was processed and extruded onto a 15 × 1 mm copper tube. An oxygen index of 32, a tensile strength of 13 N / mm ² and an elongation of over 200% were also achieved in this exemplary embodiment. 0.8 W / mK was determined as the K value.

Je ein Rohr dieser Versuchsreihe wurde einem Brandtest gemäß DIN 4102 unterworfen. Bei dieser Prüfung ergab sich, daß das Produkt selbstverlöschend ist, d. h. nach Entfernen der Stützflamme verlosch der Brand; ein Brandweiterleitung durch das Rohr konnte demnach nicht eintreten. A tube from this series of tests was subjected to a fire test Subject to DIN 4102. This test showed that the Product is self-extinguishing, d. H. after removing the The flame went out; a fire propagation through therefore the pipe could not enter.

Das gute Brandverhalten ist damit zu erklären, daß sich bei den hohen Temperaturen aus dem Aluminiumoxidhydrat Kristall wasser abspaltet und um das Rohr einen Wasserdampfschleier bildet. Dieser Wasserdampfschleier kühlt einerseits die Kunststoffhülle und verhindert andererseits einen Sauer stoff zutritt.The good fire behavior can be explained by the fact that at the high temperatures from the alumina hydrate crystal splits off water and a water vapor curtain around the pipe forms. This water vapor curtain cools the one hand Plastic cover and prevents acid on the other hand fabric access.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß die Mischung für die extrudierte Hülle zur Wärmeisolie rung von Kupferrohren relativ preiswert herstellbar, gut verarbeitbar und schwer entflammbar ist. Der hohe Anteil an Aluminiumoxidhydrat, der für die Schwerentflammbarkeit not wendig ist und darüber hinaus das Produkt verbilligt, wird durch die hohe Füllbarkeit des Copolymers erreicht.The main advantages of the invention can be seen in that the mixture for the extruded casing for thermal insulation tion of copper pipes relatively inexpensive to manufacture, good is processable and flame retardant. The high proportion of Alumina hydrate, which is not necessary for flame retardancy is agile and the product is also cheaper achieved by the high fillability of the copolymer.

Die Möglichkeit, die Hülle nach üblichen Verfahren mit Per oxiden, Organosilanen oder energiereichen Strahlen zu ver netzen, bringt weitere Vorteile im Hinblick auf verbesserte Wärmestandfestigkeit, Abriebfestigkeit sowie verminderte Ge fahr des Abtropfens im Brandfall.The possibility to use Per oxides, organosilanes or high-energy rays networks brings further advantages with regard to improved Heat resistance, abrasion resistance and reduced Ge Drip in the event of a fire.

Claims

1. Use a flame-retardant halogen-free polymer mixture

100 parts of a copolymer of ethylene, which contains vinyl acetate, ethyl acrylate or butyl acrylate as comonomer, the comonomer content being in the range from 25 to 30 mol%.
- 100 to 120 parts of hydrated aluminum oxide
- 0.2 to 1 part of an antioxidant
- 0.5 to 1.5 parts of a processing aid for an extruded inwardly projecting ribs have de shell for heat insulation of copper pipes.

2. Use of a flame-retardant halogen-free polymer film Schung according to claim 1, which by suitable peroxides, by grafted on organosilanes or by high-energy Radiation is networked.